高层功能架构详解 - openExo

1. 系统整体结构与模块化设计

OpenExo 软件架构高度模块化。系统可根据需要自由组装各个功能模块，由一个 Arduino 级别的主控 MCU 统一调度。每个模块（如电机、控制器、传感器、LED 显示等）都是独立的，可插拔、可扩展，便于支持不同的实验和应用场景。

2. 两大核心类：ExoData 与 Exo

A. ExoData

• 定位：ExoData 作为数据与参数的载体，负责保存系统的所有遥测（telemetry）数据和当前控制参数。

• 结构特点：ExoData 的层级与 Exo 的模块化硬件结构一一对应，实现了“软硬件一体化抽象”。

• 作用：

  • 存储和实时更新各传感器数据（如力敏电阻FSR、力矩传感器、马达反馈等）；

  • 存储和同步当前所有控制器参数、状态（如各关节的目标/实际力矩、控制模式等）。

B. Exo

• 定位：Exo 类是真正“驱动外骨骼硬件逻辑”的主对象，负责所有部件的实际控制和数据流转。

• 作用：

  • 组织、调度所有底层模块（如马达、控制器、传感器、LED等）；

  • 每轮主循环执行run()，完成数据采集、控制运算、命令下发等任务。

C. 数据结构的层级关系

可以用如下树状结构理解 Exo/ExoData 关系：

Exo